基于LMI 方法的网络化控制系统的鲁棒容错控制

在网络化控制系统(NCS)中,针对时延和不同步对系统性能产生的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,将网络化控制系统的状态向量扩张为增广状态向量。基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,推证出了保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组方便地得到了容错控制器的设计结果。最后用仿真算例验证了此种方法的可行性和有效性。     

一类不确定网络化控制系统的H_∞鲁棒完整性设计

研究一类具有参数不确定性网络化控制系统的H∞鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统的时延模型,考虑参数不确定性以及未知扰动对系统的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵不确定性,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用状态反馈控制策略,推证出了保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定,且满足给定H∞扰动抑制性能指标的充分条件,并以求解线性矩阵不等式组方便地得到了容错控制器的设计方法,最后用仿真算例验证了此方法的可行性和有效性.     

一类网络化控制系统的局部最优控制器设计

假定延时恒定且小于1个采样周期, 采用Lyapunov函数、线性矩阵不等式（LMI）以及区间矩阵的概念, 对状态反馈回路网络化的控制系统控制器增益进行设计, 以寻求某个局部最优控制器增益, 使网络化控制系统渐近稳定并同时使该控制器增益可变区间达到最大. 此局部最优控制器增益以及控制器增益的最大可变区间可以利用LMI工具箱中的求解器gevp得到. 实例表明, 采用此种设计方法很容易得到局部最优控制器.     

Lurie时滞系统的有记忆H_∞状态反馈控制

针对一类同时存在状态和控制输入的Lurie时滞控制系统,利用Lyapunov稳定性定理并结合时滞分割法研究了该系统的鲁棒H∞控制器的分析与设计问题,得到了该系统渐进稳定且具有H∞性能的一个LMI条件,并给出了系统的有记忆状态反馈H∞控制律的设计方法。仿真实例表明了本文方法的可行性。     

基于脉冲切换控制的网络化控制系统设计

利用脉冲切换控制的平均驻留时间方法对基于模型的网络控制系统(Model-Based NetWorked Control System,MB-NCS)进行了研究.将基于模型的网络控制系统建模为一类脉冲切换系统;利用脉冲切换控制的平均驻留时间方法给出了使此脉冲切换系统指数稳定的充分条件;借助Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法设计了使此脉冲切换系统稳定的控制器,并且通过仿真验证了所提出的方法的有效性.     

具有时变传输周期的奇异网络化系统鲁棒控制

研究了一类具有时变传输周期的奇异系统网络化控制问题.在无传输时滞和丢包的条件下,将时变传输周期变量看作参数不确定项,从而系统可转化为异步动态不确定系统.进一步地,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,研究该异步动态系统的反馈控制问题.给出了有效的控制器设计方法和系统稳定的充分条件.最后,通过数值仿真例子验证了本文方法的有效性.     

时变采样周期网络化系统混合鲁棒H2/H∞控制

针对存在时变采样周期和时延的网络化控制系统,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下控制问题.通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立了离散时间凸多面体不确定系统模型.利用矩阵不等式方法,设计了满足混合鲁棒H2/H∞性能的控制状态反馈控制器.对不稳定的连续时间系统,该控制器能使闭环系统保持渐近稳定并对外界干扰具有良好的抑制性.控制器存在的充分条件和具体参数通过求解线性矩阵不等式给出,计算简单.数值仿真结果表明所设计控制器的有效性.     

一类不确定非线性关联时滞系统的自适应控制

讨论了一类不确定非线性关联时滞系统的自适应控制问题.系统中的时滞关联项是线性有界的,但线性界是未知的.通过引入自适应参数变量,使所设计的控制器能够很好地处理系统中的时滞关联项,从而也保证了系统的渐近稳定.数值例子和仿真证明了所设计控制器的有效性和可行性.     

鲁棒保性能PI控制器设计

为提高系统的稳态跟踪精度,针对一类具有范数有界不确定性的连续时间系统,提出了一种鲁棒保性能PI控制器的设计方法.结合一个二次型性能指标,采用线性矩阵不等式的方法,给出了保性能PI控制器存在的条件,并利用线性矩阵不等式的解得出了PI控制器的参数.     

连续系统可靠补偿控制器设计

为了讨论连续系统执行器失效补偿的可靠控制问题.通过定义一个参数依赖的李亚普诺夫(Lyapunov)函数,系统在正常模式和多个不同的故障模式下,存在有各自与之对应的李亚普诺夫(Lyapunov)函数.然后据此函数给出了一个状态反馈控制器设计方法,以保证可靠系统的稳定性,进而解决系统多模式下的同时镇定问题.此外,在执行器失效的情况下,所设计的控制器能使系统H∞性能达到最优.在对有多个模式的系统而言,多李亚普诺夫(Lyapunov)函数的设计比单个李亚普诺夫(Lyapunov)函数设计有更小的保守性.由此,该方法减少了可靠设计的保守性,仿真结果验证了所给方法的有效性.     

基于LMI方法的鲁棒AQM控制器设计

研究了因特网拥塞控制中的鲁棒主动队列管理(AQM)控制器设计问题. 基于Internet传输控制协议(TCP)拥塞避免机制的线性模型,根据AQM的设计要求, 首先将此问题转化为鲁棒镇定问题;然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法得出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法. 最后,给出了控制器设计的算例并进行了仿真. 仿真结果表明所得出的控制器是可行和有效的,它不仅对全部网络参数鲁棒而且过渡时间短.     

基于STC12C5A60S2多路温度监控系统设计

介绍了一种基于STC12C5A60S2的多路温度监控系统设计.以单片机STC12C5A60S2作为核心处理器,选用热电偶作为温度检测传感器,能够实现对炉体温度的精确测量与控制;另外,该系统增设了485接口,可以实现单片机同上位机之间的通信,便于远程控制.     

基于X光的钢丝绳芯输送带检测系统传输控制器的研究

在研究了基于X光的钢丝绳芯输送带检测系统的基础上,提出了传输控制器的设计方案.采用ARM9芯片S3C2440作为主控芯片设计了传输控制器硬件电路,并移植嵌入式Linux操作系统,基于TCP协议,采用C语言编写了软件程序,实现了检测系统高速X光探测器的电源和X射线源的电源及出束控制,以及数据的存储和传输功能.     

基于DSP的机械振动信号实时以太网数据传输技术

为了实现工业现场机械振动信号就地采集的实时数据传输，并根据多测点厦大数据量数据采集的需要，提出了一种基于DSP控制的RTL8019AS实现机械振动信号实时以太网数据传输的设计方案．高速的DSP完成A／D芯片采集的数据的UDP和IP数据包的封装并通过对网络控制器RTL8019AS的寄存器的控制完成数据的实时传输．并根据需要精简了以太网的帧协议、TCP／IP协议，解决了以太网控制芯片RTL8019AS与DSP的接口技术，以及实现TCP／IP协议通信的技术，并进行了系统的调试与验证，     

基于CAN总线的桥梁健康实时监测系统设计

桥梁结构监测用到的传感器类型多、数量大、位置分散.基于控制器局部网CAN结构设计斜拉桥健康实时监测系统.通过合理的总体设计,对传感器网络节点进行模块化设计和调试,对CAN传输层协议进行初步编制和使用.研究表明:MSP430单片机作为子模块核心部件,实现了对工程数据的高效获取和对CAN协议传输的控制;基于CAN总线的监测系统具有数据传输实时、高效和高可靠性等特点.     

一种分布式数据加密传输系统的算法设计

通过对DES和RSA加密技术进行分析,建立一个包括信息交换格式、交换协议和加解密算法的数据传输系统.系统的整体设计建立于现在流行的分布式系统的基础上,由于采用agent的结构,使得任何一个部件的故障对系统的负面影响达到最小,从而保证整个系统运行的健壮性.即保证各个agent与中央控制器进行安全数据传输,具有良好的可操作...     

时变时延比例积分状态反馈网络控制系统的稳定性

研究在传感器与控制器间、控制器与执行器间有时延和数据包丢失的网络控制系统的模型、指数稳定性和控制器设计问题.将时变时延和数据包丢失的比例积分状态反馈网络控制系统建模为有事件率约束的异步动态系统.基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分状态反馈控制器设计方法.通过数值算例说明提出的网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的.     

MIMO网络控制系统建模与稳定性分析

针对被控对象为多输入多输出(MIMO)的网络控制系统,假设传感器与控制器均采用时间驱动,执行器采用片上执行机构,同时考虑到网络控制中存在的时延、数据包丢失和多包传输问题,依据数据寄存和静态调度两种方法,分别建立了多包传输MIMO网络控制系统的模型,基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,分别推导出了MIMO网络控制系统渐近稳定的充分条件.通过Matlab中LMI工具箱实现了控制器的设计,仿真结果验证了此方法的有效性,且说明网络控制方法选取与网络的传输条件存在着紧密联系.     

HDLC通信控制器及规程软件的实现

本文介绍HDLC通信控制器及HDLC规程软件的实现原理、方法和设计过程。由于采用了先进的协定形式化技术和层次化结构,使研制的通信控制器具有优良的性能。     

具有USB主机功能的汽车参数采集系统的设计

为实现对汽车运行参数的测量和大量数据的存储，通过对通用串行总线通信协议的剖析，提出采用嵌入式USB主机作为核心，以移动硬盘为存储设备的运行参数采集系统．给出了设计此参数采集系统的原理、硬件电路结构，并编制了专用数据通信驱动程序和应用程序，实现了USB主机控制器部分数据的有效通讯和对汽车运行参数的高速数据采集、存储、显示和查询。